PROPRIEDADES DA MATÉRIA

PROPRIEDADES DA MATÉRIA

Quando olhamos a nossa volta, percebemos que existem materiais que se aquecem mais rápidos do que outros, alguns se quebram com facilidade, outros não. Existe materiais que apresentam odores característicos, de vários tamanho e formas bem como materiais de diversas cores. Todas essas características mencionadas nos permitem diferenciar diversos tipos de materiais, e são denominadas de propriedades da matéria. Portanto, as propriedades da matéria são características física ou químicas que nos permite identificar e diferenciar um tipo de material de outro.

Algumas dessas propriedades são observáveis em todo e qualquer tipo de material, porém há propriedades que só estão presente em certos grupos. As propriedades observadas em toda matéria são chamadas de propriedade geral da matéria. enquanto que aquelas que estão presentes em certos grupos são denominadas de propriedades específicas da matéria. Para facilitar nosso estudo, iremos estudar ambas as propriedades separadamente. 

- PROPRIEDADES DA MATÉRIA SÃO CARACTERÍSTICAS FÍSICAS OU QUÍMICA QUE NOS PERMITE IDENTIFICAR E DIFERENCIAR UM TIPO DE MATERIAL DE OUTRO.

- PROPRIEDADES GERAL DA MATÉRIA SÃO OBSERVÁVEIS EM TODO E QUALQUER TIPO DE MATERIAL.

- PROPRIEDADES ESPECÍFICA DA MATÉRIA SÃO AQUELAS CARACTERÍSTICAS DE CERTOS GRUPOS DE MATERIAIS.

Estudantes, iremos estudar as propriedades da matéria separadamente, iniciando por aquelas que todos os sistemas materiais apresentam ok.

1. PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA

As propriedades gerais são características comuns em todo e qualquer sistema material, isto é, são propriedades que todo material possui, independentemente de sua composição.

Todo material sistema material apresenta:

- Massa: É a medida numérica da quantidade de matéria que forma um objeto. Pelo conceito é fácil perceber que a massa está relacionada a quantidade de matéria que geralmente é medida em quilograma (kg). É importante deixar claro que a massa não se confunde com o peso, pois este é uma força gravitacional enquanto que aquela é definida como a quantidade de matéria que forma um objeto. Um balde contendo chumbo é mais pesado que o mesmo balde contendo água, isso porque o balde com chumbo tem quantidade maior de matéria em relação ao mesmo balde com água.

- Volume: É o espaço ocupado pela matéria, seja ela no estado sólido, líquido ou gasoso. No sistema internacional de unidade, o volume é medido em metro (m3), porém em nosso cotidiano usamos mais o litro (L).

- Extensão: É capacidade que um material tem de ocupar um lugar no espaço em qualquer estado físico, sua medida é feita pelo volume. Todo corpo tem uma extensão, o corpo humano por exemplo tem o espaço que ele próprio ocupa.

- Inércia: É a capacidade que os corpos têm de por si só não poder mudar sua condição de movimento ou de repouso. 

Podemos dizer ainda que a inércia é a resistência de um objeto a um determinado esforço realizado para modificar seu estado de movimento ou de repouso. Em outras palavras, um objeto em repouso tende a permanecer em repouso e um objeto em movimento tende a permanecer em movimento na mesma velocidade e direção.
Estudantes, a inércia de um objeto pode ser medida, porém sua medida está relacionada a massa desse objeto. Dessa forma, quanto maior a massa de um objeto maior será sua inercia. Voltamos ao exemplo do nosso balde, aquele contendo chumbo sofreria um deslocamento menor em relação aquele com água no caso de sofrerem a ação de uma força. Isso ocorre porque o que possui chumbo tem mais massa e por isso possui maior inércia em relação aquele que contém água.
No cotidiano, as pessoas tendem a ir para frente quando estão dentro de um veículo e este é freado. Isso ocorre porque essas pessoas mantêm o movimento que estavam antes da freada, e nesse caso somente o veículo sofre alteração no seu estado de movimento (o veículo para). Essa é a razão dos ferimentos em caso de acidentes, uma vez que o veículo para em caso de colisão e as pessoas mantém seus movimentos até atingir o para-brisa. Nessa situação o sinto de segurança tenta minimizar o efeito, fixando o motorista ao veículo.

- Impenetrabilidade: É a propriedade que dois corpos têm de não poderem ocupar o mesmo lugar no espaço.

Se adicionarmos um objeto a um recipiente cheio de água, parte dessa água irá derramar, porque dois corpos não ocupam o mesmo lugar no espaço.

- Compressibilidade: É a capacidade que os corpos têm de terem seu volume reduzido quando submetido a uma força de compressão.
A matéria pode reduzir seu volume quando se aplica sobre ela uma força. Por exemplo numa seringa ao apertamos o êmbolo e tapamos o orifício, podemos perceber até que ponto o ar existente dentro dela pode ser comprimido. A redução de volume só ocorre porque a força de compressão reduz os espaços existentes entre as partículas (ar).

- Elasticidade: É a capacidade que os corpos têm de retornarem a sua forma inicial quando deixa de atual sobre ela uma força que acarreta distorções.
Ao aplicar uma força em uma mola, ela tende a se deformar. Ao cessar a força ela retorna a sua forma inicial.

- Divisibilidade: É a qualidade que os corpos têm de poderem ser divididos em porções cada vez menores sem que haja alteração de sua constituição.
Um copo de vidro pode ser quebrado em porções menores e ainda assim teremos vidro, pois os pedaços continuam com as mesmas características inicial do material.

- Indestrutibilidade: É a capacidade que a matéria tem de ser transformada, por não poder ser criada e nem destruída. A queima da madeira, provoca sua transformação em fumaça, cinzas etc.

- Descontinuidade: Essa propriedade diz respeito aos espaços vazios entra as moléculas que formam a matéria. Tais espaços são chamados de poros cujo tamanho depende do tipo de material. Na pedra- Pome é possível visualizar os espaços.

2. PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA

As propriedades específicas são características exclusivas de certos grupos de materiais. Por meio dela podemos identificar e diferenciar uma espécie de matéria de outra. Portanto, as propriedades específicas são características que certos grupos de materiais têm que outras não tem. Por exemplo, existe materiais que tem sabor azedo que outras não tem, que se queimam com facilidade, que enferrujem etc.

As propriedades específicas são:

- Propriedades Organolépticas: são propriedades pelas quais algumas substâncias impressionam nossos sentidos (visão, tato, olfato, paladar e audição).
Pela visão podemos diferenciar um objeto de ouro de um de prata simplesmente pela cor. Através do olfato podemos perceber o cheiro característico do álcool e pelo paladar se é capaz de diferenciar: o azedo, o doce, amargo etc.

- Propriedades Físicas: São propriedades que caracterizam os materiais sem que ocorra a formação de uma nova substância.
Essas propriedades são absolutas e por mais que as substâncias sejam submetidas a algum tipo de condições ambientais sua estrutura não muda. Dessa forma as substâncias são sempre as mesmas.

São propriedades físicas:
• As Mudanças de Estado Físicos (Ponto fusão e Ponto de Ebulição): O ponto de fusão é a temperatura na qual uma substância se transforma do estado sólido para o líquido e o ponto de ebulição é a temperatura na qual uma substância passa para o estado de vapor. Todos os materiais apresentam suas temperaturas de fusão e ebulição. Por exemplo o ponto de fusão e ebulição da água ao nível do mar é respectivamente 0°C e 100°.

• Solubilidade: Também denominada de coeficiente de solubilidade, é a capacidade que uma substância tem de se dissolver ou não em outra substância.

• Dureza: É a resistência que um material apresenta ao ser riscado por outro. O talco é o material de menor dureza enquanto que o diamante é o material mais duro, podendo riscar qualquer tipo de material. Ao atritarmos um fragmento de ferro em um tijolo por exemplo, perceberemos que o ferro provocará riscos no tijolo. Assim concluirmos que o ferro é mais duro que o tijolo.

• Condutibilidade: É a facilidade que uma substância tem de conduzir calor ou eletricidade. Quanto maior a condutibilidade de um material, melhor será a transferência de calor ou eletricidade. Um material metálico conduz corrente elétrica com mais facilidade que um material de borracha.

• Magnetismo: É a capacidade que uma substância tem de atrair outras substâncias ferromagnéticas. O imã atrai materiais de ferro.

• Tenacidade: É a resistência que um material tem a um impacto (choque mecânico) sem se romper ou quebrar. Um material tenaz é aquele que tem alto grau de deformação sem se romper. A tenacidade é diferente da dureza, pois os matérias tenazes geralmente são poucos duros. O diamante e o vidro embora sejam muitos duros são poucos tenazes, eles até resistem ao risco, mas não a pancadas. Já a madeiras resiste bem a pancada, porém não resiste ao risco.

• Maleabilidade: É a propriedade que um material tem de poder ser transformado em lâminas. O alumínio, tendo se popularizado o papel alumínio, é muito utilizado como envoltório para alimentos no cotidiano, é um exemplo de material maleável.

Observação: O elemento mais maleável é o ouro.

• Ductilidade: É a propriedade que uns matérias têm de poderem ser transformados em fios. O cobre é um material dúctil muito usado nas instalações elétricas.

• Densidade: A densidade demonstra a massa que uma substância ocupa em certa unidade de volume.
A densidade de um material varia de acordo com sua composição, por isso os químicos usam os valores da densidade para determinar a qualidade de alguns produtos que são consumidos pela população em geral. É o caso do controle de qualidade do leite por exemplo. O leite tem várias substâncias e sua densidade varia em uma determinada faixa limitada. A adição de água ou outras substâncias altera a densidade do leite.

- Propriedade Químicas: São propriedades que caracterizam individualmente os materiais com a formação de uma nova substância.
As propriedades químicas são os modos pelos quais uma substância reage com outras ou com o ambiente, alterando parcial ou completamente sua composição química ou da substância da qual interagiu dando origem a uma nova substância. Por isso dizemos que essas propriedades não são absolutas devido ocorrer alteração da estrutura dos materiais e o aparecimento de uma nova substância.

As substâncias podem ser:

• Combustíveis: A gasolina e o álcool.
• Explosivas: Gás Hidrogênio.
• Corrosivas: Os Ácidos.
• Oxidável: O ferro que enferruja.
• Efervescente

Propriedade Funcionais: São propriedades que permite agrupar substâncias com propriedades químicas semelhantes.

As principais funções que representam essas propriedades são:

• Os ácidos: são substâncias que sofrem ionização em solução aquosa liberando o H+. Os ácidos tem sabor azedo como o limão por exemplo.
• Bases: São substâncias que sofrem ionização em solução aquosa liberando o OH-. As bases tem sabor adstringente como as bananas e o caju.
• Óxidos: são compostos binários, isto é, compostos que só tem dois elementos sendo um deles o oxigênio. Exemplo: Na2O, CaO.
• Sais: São substâncias que em solução aquosa sofre dissociação liberando um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-. Exemplo: NaHSO4.

Exercícios Comentados

1. Identifique quais das propriedades a seguir NÃO é uma propriedade geral da matéria.
a) Indestrutibilidade

b) Extensão

c) Combustibilidade

d) Divisibilidade

Resolução: As propriedades gerais da matéria são aquelas comum a todo tipo de material, isto é, todo material apresenta. Portanto, são propriedades que todo material apresenta a indestrutibilidade, extensão e a divisibilidade. A combustibilidade é uma propriedade específica da matéria. Resposta letra “c”.

2. (UEL-PR) - Para saber se o benzeno é mais volátil do que o ortoxileno, deve- se consultar uma tabela de
a) densidades.
b) calores de combustão.
c) temperaturas de ebulição.
d) temperaturas de fusão.
e) calores de formação.

Resolução: A volatilidade de uma substância está relacionada a sua temperatura de ebulição. Quando menor a temperatura de ebulição de uma substância maior será sua facilidade de passar para o estado gasoso e consequentemente mais volátil será a substância.
Portanto as substâncias que evaporam com maior facilidade, são aquelas mais voláteis por apresentar baixo ponto de ebulição. O álcool é um bom exemplo de substância volátil. Resposta letra “c”.

3. (PUC-Campinas-SP) - Numa indústria de fabricação do metanol, CH3OH, a queda acidental do álcool no reservatório de água potável tornou-a imprópria para o consumo. Apesar do incidente, duas características da água potável permaneceram inalteradas:
a) cor e densidade.
b) sabor e ponto de ebulição.
c) odor e calor específico.
d) cor e condutividade elétrica.
e) sabor e ponto de fusão.

Resolução: A questão trabalha as propriedades organolépticas, que por sua vez, são propriedades pelas quais algumas substâncias impressionam nossos sentidos (visão, tato, olfato, paladar e audição).
Pela visão percebemos que tanto a água potável como o álcool são incolores, portanto, a cor dessas substâncias não se altera. Dessa forma já poderíamos eliminar as alternativas “b”, “c” e “e” pois não apresentam a “cor” como resposta. A mistura de duas substâncias altera tanto a densidade quanto o ponto de fusão por isso a letra “a” e “e” estão incorretas, portanto a resposta é letra “d”, pois a adição de álcool em água não altera os íons que são responsáveis pela condutividade elétrica. Resposta letra “d”.

4. (PUC-MG) - Em um laboratório de química, foram encontrados cinco recipientes sem rótulo, cada um contendo uma substância pura líquida e incolor. Para cada uma dessas substâncias, um estudante determinou as seguintes propriedades:
1. ponto de ebulição
2. massa
3. volume
4. densidade
Assinale as propriedades que podem permitir ao estudante a identificação desses líquidos.
a) 1 e 2
b) 1 e 3
c) 2 e 4
d) 1 e 4
Resolução: As propriedades podem ser gerais e específicas. As propriedades gerais são aquelas que todo material possui como massa e volume, logo não seria adequada sua utilização para identificar substâncias desconhecidas. Já as propriedades especificas são aquelas que estão presentes em certos grupos de materiais permitindo dessa forma sua caracterização e identificação. Por exemplo cada material tem seu ponto de ebulição e sua densidade, portanto é a viável para identificar substâncias desconhecidas. Resposta letra “d”.

5. (UFMG-MG) - Algumas propriedades físicas são características do conjunto das moléculas de uma substância, enquanto outras são atributos intrínsecos a moléculas individuais. Assim sendo, é CORRETO afirmar que uma propriedade intrínseca de uma molécula de água é a:
a) densidade.
b) polaridade.
c) pressão de vapor.
d) temperatura de ebulição.

Resolução:As propriedades intrínsecas de uma molécula são aquelas que não variam conforme sua interação com outros tipos de moléculas. Dentre as alternativas, está correta a letra “b” visto que a polaridade é uma propriedade intrínseca da molécula de água. A densidade, a pressão de vapor e a temperatura de ebulição são propriedades físicas da matéria. Resposta letra “b”.

6. (Unesp – SP) - À pressão ambiente, o iodo tem pontos de fusão e de ebulição superiores a 100°C. Um estudante colocou iodo sólido em um frasco limpo, que foi hermeticamente fechado. O frasco ficou em absoluto repouso à temperatura ambiente. Após algum tempo, notou-se a formação de cristais de iodo na tampa do frasco devido à:
a) pressão osmótica do iodo.
b) sublimação do iodo.
c) fusão do iodo.
d) decomposição do iodo.
e) alta reatividade química do iodo.

Resolução: As mudanças de estado físicos correspondem as propriedades especificas da matéria. No frasco fechado a temperatura ambiente, o iodo sofre uma mudança de estado físico denominada de sublimação - passagem do estado sólido para o estado gasoso – que faz com o iodo se evapore e se deposite na tampa do frasco formando cristais. Resposta leta “b”.

7. A alternativa que não envolve reação química é:
a) caramelização do açúcar.
b) combustão da lenha.
c) dissolução em água de um comprimido efervescente.
d) explosão da dinamite.
e) precipitação da chuva
Resolução: As Propriedade Químicas são propriedades que caracterizam individualmente os materiais com a formação de uma nova substância. Podemos dizer ainda que essas propriedades em sua grande maioria quando ocorre são irreversíveis, isto porque não pode ser desfeita. Dentre as alternativas, uma vez ocorrida não se pode desfazer a caramelização do açúcar, combustão da lenha, dissolução em água de um comprimido efervescente e a explosão da dinamite. Já precipitação da chuva é classificada como fenômeno físico, Resposta letra “e”.

8. (Cesgranrio-RJ) - Determinou-se o ponto de fusão de uma substância X e encontrou-se um valor menor que o tabelado para essa substância. Isso pode significar que:
a) a quantidade de substância utilizada na determinação foi menor que o necessário.
b) a quantidade de substância utilizada na determinação foi maior que o necessário.
c) uma parte da substância não fundiu.
d) a substância contém impurezas.
e) a substância está 100% pura.

Resolução: o ponto de fusão é uma propriedade especifica da matéria que serve para distinguir uma espécie de matéria de outra, bem como determinar o grau de pureza de determinadas substâncias. Como o ponto de fusão da substância X encontrado é menor que o valor tabelado, conclui-se que essa substância contém impureza. Resposta letra “d”.

9. (Unicap-PE) - Julgue os itens abaixo.
0. Qualquer porção de qualquer material possui massa e ocupa lugar no espaço.
1. Quando afirmamos que a densidade do alumínio é de 2,7 g/cm3, estamos afirmando que, se pesarmos um volume de alumínio puro igual a 1 cm3, obteremos uma massa de 2,7 g.
2. Quando dois materiais possuem densidades diferentes, sob a mesma pressão e temperatura, podemos afirmar que se trata de materiais diferentes.
3. Quando temos volumes iguais de materiais diferentes, o material de maior densidade apresenta maior massa.
4. Quando temos massas iguais de materiais diferentes, o material de maior densidade apresenta o maior volume.

Resolução:
0. Qualquer porção de qualquer material possui massa e ocupa lugar no espaço.
Correto, a porção de qualquer material não faz com que ele deixa de ser matéria portanto ele sempre terá massa e ocupará um lugar no espaço.
1. Quando afirmamos que a densidade do alumínio é de 2,7 g/cm3, estamos afirmando que, se pesarmos um volume de alumínio puro igual a 1 cm3, obteremos uma massa de 2,7 g.
Correto pois é isso mesmo que indica que indica a relação matemática: em 1 cm3 existe 2,7g de alumínio.
2. Quando dois materiais possuem densidades diferentes, sob a mesma pressão e temperatura, podemos afirmar que se trata de materiais diferentes.
Correto, pois a densidade é uma propriedade especifica que pode ser usada para identificar um determinado tipo de material. Desse modo, cada material possui sua densidade.
3. Quando temos volumes iguais de materiais diferentes, o material de maior densidade apresenta maior massa.
Correto, pois densidade e massa são diretamente proporcionais, desse modo quanto maior a massa, maior será a densidade.
4. Quando temos massas iguais de materiais diferentes, o material de maior densidade apresenta o maior volume.
Incorreto pois a densidade e volume são inversamente proporcionais, assim quanto maior o volume menor será a densidade.

10. (Unicamp-SP) - Três frascos não-rotulados encontram-se na prateleira de um laboratório. Um contém benzeno, outro, tetracloreto de carbono e o terceiro, metanol. Sabe-se que as suas densidades são: 0,87 g/cm3 (benzeno); 1,59 g/cm3 (tetracloreto de carbono) e 0,79 g/cm3 (metanol). Dos três líquidos, apenas o metanol é solúvel na água, cuja densidade é 1,00 g/cm3. Com base nessas informações, explique como você faria para reconhecer os três líquidos.

Observação: Os três líquidos são altamente tóxicos e não devem ser cheirados.

Resolução: Para reconhecer os três líquidos poderíamos adiciona-los a água cuja a densidade é 1,00 g/cm3. Fazendo isso, o líquido que se misturar a água será o metanol pois o próprio comando da questão nos diz que ambos se misturam. O líquido que possui densidade menor que a água ficará na parte superior e aquele mais denso ficará na parte inferior. Desse modo o líquido que for adicionado a água e ficar na parte superior será benzeno, por possui densidade menor que a água. E o liquido que ficar na parte inferior ao ser adicionado a água será tetracloreto de carbono por apresentar densidade maior que a da água.